• 全部
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
基于YOLOv5s-FSW模型的选煤厂煤矸石检测研究
  • 59
  • 作者

    燕碧娟王凯民郭鹏程郑馨旭董浩刘勇

  • 单位

    太原科技大学机械工程学院山西人工智能矿山创新实验室有限公司

  • 摘要
    针对现有煤矸石检测模型存在的特征提取不充分、参数量大、检测精度低且实时性差等问题,提出了一种基于YOLOv5s-FSW模型的选煤厂煤矸石检测方法。该模型在YOLOv5s的基础上进行改进,首先将Backbone部分的C3模块替换为FasterNet Bolck结构,通过降低模型的参数量和计算量提高检测速度;然后,在Neck部分引入无参型SimAM注意力机制,增强模型对复杂环境下重要目标的关注,进一步提高模型的特征提取能力;最后,在Prediction层用Wise-IoU替换CIoU边界框损失函数,模型聚焦普通质量锚框,提高收敛速度和边框的检测精度。消融实验结果表明:与YOLOv5s模型相比,YOLOv5s-FSW模型的平均精度均值(mAP)提高了1.9%,模型权重减少了0.6 MiB,参数量减少了4.7%,检测速度提高了19.3%。对比实验结果表明:YOLOv5s-FSW模型的mAP达95.8%,相比YOLOv5s-CBC、YOLOv5s-ASA、YOLOv5s-SDE模型分别提高了1.1%、1.5%和1.2%,相比YOLOv5m、YOLOv6s分别提高了0.3%、0.6%;检测速度达36.4帧/s,相比YOLOv5s-CBC和YOLOv5s-ASA模型分别提高了28.2%和20.5%;较YOLOv5m、YOLOv6s、YOLOv7分别提高了16.3%、15.2%、45.0%。热力图可视化实验结果表明:YOLOv5s-FSW模型对煤矸石目标特征区域更加敏感且关注度更高。检测实验结果表明:在环境昏暗、图像模糊、目标相互遮挡的复杂场景下,YOLOv5s-FSW模型对煤矸石目标检测的置信度分数高于YOLOv5s模型,且有效避免了误检和漏检现象的发生。
  • 关键词

    煤矸石检测YOLOv5sFasterNetBolckSimAM注意力机制Wise-IoU边界框损失函数

  • 文章目录
    0 引言
    1 YOLOv5s-FSW检测模型
    1.1 YOLOv5基础模型选择
    1.2 YOLOv5s-FSW模型
    1.2.1 FasterNet Block结构
    1.2.2 SimAM注意力机制
    1.2.3 Wise-IoU边界框损失函数
    2 实验分析
    2.1 数据采集
    2.2 模型训练
    2.3 消融实验
    2.4 对比实验
    2.5 热力图可视化实验
    2.6 煤矸石检测实验
    3 结论
  • 相关文章
相关问题
立即提问

主办单位:煤炭科学研究总院有限公司 中国煤炭学会学术期刊工作委员会

©版权所有2015 煤炭科学研究总院有限公司 地址:北京市朝阳区和平里青年沟东路煤炭大厦 邮编:100013
京ICP备05086979号-16  技术支持:云智互联